Цитогенетическое изучение коллекции синтетической пшеницы из национальной коллекции злаков США (National Small Grain Collection of USDA-ARS) в условиях Нечерноземной зоны России

Сформированная в соответствии с программой CIMMYT (International Maize and Wheat Improvement Center - Международный центр по улучшению кукурузы и пшеницы) коллекция синтетической пшеницы («синтетиков») нашла широкое применение в селекционных программах многих стран, так как образцы легко скрещиваются с сортами местной селекции, что значительно расширяет генетический потенциал гибридов. Эта коллекция «синтетиков» ранее никогда не испытывалась в регионах России по устойчивости к болезням и не использовалась в селекционных программах. Предметом нашего исследования стала коллекция из 400 образцов синтетической пшеницы, полученная из Национальной коллекции злаков США (штат Айдахо) в 2009 году для испытания ее в условиях Нечерноземной зоны на инфекционных фонах бурой ржавчины и мучнистой росы. В результате 2-летних исследований были выделены продуктивные образцы с устойчивостью к бурой ржавчине, мучнистой росе и с групповой устойчивостью. В то же время реакция на проникновение возбудителя бурой ржавчины оказалась гетерогенной, отмечалось также расщепление по морфологическим признакам колоса, листа, стебля. Для выяснения причин нестабильности у 71 образца из коллекции «синтетиков» изучен характер конъюгации хромосом в мейозе и подсчитан мейотический индекс. Установлено, что только 63 % образцов были цитогенетически стабильными. У остальных наблюдали варьирование числа хромосом у растений от 2 n = 40 до 2 n = 43, отмечали нарушения в метафазе I мейоза (выявлены униваленты и мультиваленты), и такие растения, как правило, имели пониженный мейотический индекс. Сделано заключение, что в коллекции продолжается формообразовательный процесс, в основе которого лежит появление анеуплоидных растений. Этим объясняется наблюдаемое расщепление внутри образцов по морфологическим признакам и устойчивости к болезням. Для дальнейших генетических и селекционно-генетических исследований выделена группа цитогенетически стабильных форм, сочетающих устойчивость к болезням с крупнозерностью (масса 1000 зерен до 56 г) и высокой продуктивностью колоса (до 2,5 г).